Quando un'ala di pipistrello sbatte, forma masse d'aria vorticose note come anelli di vortice. Credito:Università della Columbia Britannica
I pipistrelli sono tra i migliori volatori della natura, in grado di volare per lunghi periodi di tempo, manovrare a mezz'aria con precisione millimetrica ed entrare in alcuni spazi molto ristretti. Però, gli scienziati non hanno capito esattamente come i pipistrelli riescano a volare così bene, fino ad ora.
Gli ingegneri dell'Università della British Columbia hanno catturato per la prima volta l'intera complessità del volo dei pipistrelli in un modello computerizzato tridimensionale, potenzialmente ispirando la futura progettazione di droni e altri veicoli aerei migliori.
I ricercatori hanno costruito una semplice ala di pipistrello in alluminio e l'hanno esposta alle correnti in una galleria del vento per imitare lo sbattimento, movimento di flessione e torsione di un pipistrello in volo. Tracciando e misurando l'impatto di questi movimenti sui flussi d'aria turbolenti e sulle forze aeromeccaniche intorno all'ala, sono stati in grado di costruire un modello completo del volo dei pipistrelli.
Il modello informatico, descritto in Computer e fluidi , è il primo a spiegare in modo esauriente il volo svolazzante dei pipistrelli in termini di geometria dell'ala in movimento, dice Rajeev Jaiman, autore senior dello studio e professore di ingegneria meccanica all'UBC.
"I precedenti modelli numerici del volo del pipistrello erano troppo semplificati o incompleti per essere di reale beneficio pratico, " Ha aggiunto.
Le ali di pipistrello sono altamente uniche perché contengono più articolazioni e membrane estensibili che consentono loro di cambiare forma e tornare alla loro forma originale innumerevoli volte quando volano, ha spiegato Jaiman.
"Mentre questo morphing delle ali rende il volo dei pipistrelli molto più complicato rispetto al volo degli uccelli, rende anche i pipistrelli le macchine volanti efficienti che sono, " Egli ha detto.
Il gruppo di ricerca, che comprende ingegneri della National University of Singapore, prevede di sviluppare un modello fisico di pipistrello in seguito, in collaborazione con ricercatori della Brown University.
"Lavoreremo per ottimizzare ulteriormente il movimento di sbattimento, " ha detto Jaiman. "Una volta che questo è a posto, avremo le basi per progettare in modo efficiente, agile, pipistrelli automatizzati:pensa a droni intelligenti che possono volare come uno stormo e servire come strumenti per gli affari o per la risposta alle emergenze".